CN113046528B - 一种叶片热处理加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽轮机动叶片热处理技术领域，具体公开了一种叶片热处理加热装置，包括设置有叶身安装腔的部件A、与部件A一端连接且设置有叶冠安装腔的部件B、安装在部件A和/或部件B上的加热装置；所述加热装置包括安装在叶身安装腔和/或叶冠安装腔内的加热元件、与加热元件电连接的加热装置。本发明有效的减少由于叶片的叶冠裸露而产生的温度流失，进而使得叶片在热处理过程中温度误差小；大大提升了热处理的重复精度和效率。

Description

一种叶片热处理加热装置

技术领域

本发明涉及汽轮机动叶片热处理技术领域，特别涉及一种叶片热处理加热装置。

背景技术

汽轮机叶片的水蚀问题一直是业界广泛关注的世界性问题。目前针对叶片的水蚀损伤，最为常用的方法就是现场焊接修复。即使用焊接方法恢复叶片基体，并进行相应的热处理以稳定性能，从而挽救昂贵的汽轮机叶片。

对叶片的现场焊接修复，其主流技术思路，仍然是以熔焊为主，而手工氩弧焊的使用最为广泛。对熔焊修复工艺，焊接结束后必须对叶片焊接接头部位进行相应的热处理，以调整接头的性能。

对叶片的现场修复，目前使用最广泛的，主要有两种方式：

一是使用氧乙炔火焰，人工进行现场烘烤完成热处理。

二是使用传统的履带热处理，通过缠绕叶片和捆扎保温棉来进行热处理。

上述两种方式存在以下的缺点：

对采用氧乙炔热处理，效率低，重复精度差，主要依靠人员手工进行，热处理轨迹肉眼难以掌握，往往质量无法保证，实践证明，往往需要多次返工。

对于采用履带缠绕，往往工序复杂，履带由于多次小角度折叠，加热电阻丝会频繁折断，且安全性较低。实践证明，由于该方式的风险更大，使用的场合较少。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种叶片热处理加热装置；将有效的减少由于叶片的叶冠裸露而产生的温度流失，进而使得叶片在热处理过程中温度误差小；大大提升了热处理的重复精度和效率。

本发明解决技术问题所采用的解决方案是：

一种叶片热处理加热装置，包括设置有叶身安装腔的部件A、与部件A一端连接且设置有叶冠安装腔的部件B、安装在部件A和/或部件B上的加热装置；所述加热装置包括安装在叶身安装腔和/或叶冠安装腔内的加热元件、与加热元件电连接的加热装置。

在使用时，首先根据叶片需要热处理的部位，将加热元件安装在部件A和/或部件B所对应的位置上，然后再进行叶片的安装，将叶身安装在叶身安装腔内，并使得叶冠朝向部件B的一侧；安装完毕后，控制部件B绕铰接点向部件A一侧转动，使得叶冠位于叶冠安装腔内，再将部件A与部件B连接；从而实现对于叶片热处理区域的全封闭覆盖；然后开始对叶片热处理区域进行加热处理。

本发明将有效的减少由于叶片的叶冠裸露而产生的温度流失，进而使得叶片在热处理过程中温度误差小。

本发明有效的解决常规热处理方式重复精度低、热处理时间长，效率低的难题，有效减低了叶片因热处理而报废的概率。

在一些可能的实施方式中，为了有效的对于加热温度的控制，同时避免加热叶片导电；所述加热元件包括由内至外依次设置的保护层、加热层、保温层；所述保护层设置在叶身安装腔或叶冠安装腔与加热层之间。

在一些可能的实施方式中，为了有效的实现绝缘，避免叶片导电；所述保护层为布类绝缘保护层，采用石棉或高温聚酯制成。

在一些可能的实施方式中，为了有效的实现对于温度的控制，保证加热温度符合需求，避免热量快速流失；所述保温层采用耐高温石棉布或耐高温聚酯软布制成。

在一些可能的实施方式中，为了实现对于叶片的热处理区域进行热处理；所述加热层为陶瓷管加热装置或石英管加热装置。

在一些可能的实施方式中，为了实现加热和加热温度的控制；所述加热装置为插座，在所述部件A和/或部件B上设置有与加热层电连接的检测控温热电偶。

在一些可能的实施方式中，为了避免叶片从叶身安装腔一端穿过进入叶身安装腔内，在穿入过程中叶片与部件A碰撞，造成叶片损坏；所述部件A包括两个结构相同且相向设置的U型结构，两个U型结构相互连接形成叶身安装腔。

在一些可能的实施方式中，两个U型结构的连接处为软连接。

在一些可能的实施方式中，两个U型结构通过铰链B连接。

在一些可能的实施方式中，为了有效的实现部件A与部件B在热处理过程中连接牢固；所述部件B上设置有扎带，所述部件A上设置有与扎带连接的扎带卡扣。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明将有效的减少由于叶片的叶冠裸露而产生的温度流失，进而使得叶片在热处理过程中温度误差小。

本发明有效的解决常规热处理方式重复精度低、热处理时间长，效率低的难题，有效减低了叶片因热处理而报废的概率。

本专利可多组并用，可同时进行多组叶片的热处理，大大提升了效率，缩短了修复周期；

本专利带有故障指示组件，当设备电路不通或热电偶有故障时，用于警示，可及时引起人员注意，使用方便操作简单。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

其中：1、扎带卡扣；2、保温层；3、保护层；4、加热元件；5、检测控温热电偶；6、加热装置；7、故障指示组件；8、部件B；9、扎带；10、铰链B；11、铰链A；12、叶片；13、部件A。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请所提及的"A"、"B"以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，"一个"或者"一"等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。"连接"或者"相连"等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

在本申请实施中，“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个定位柱是指两个或两个以上的定位柱。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

本发明通过下述技术方案实现，如图1所示，

一种叶片热处理加热装置，包括设置有叶身安装腔的部件A13、与部件A13一端连接且设置有叶冠安装腔的部件B8、安装在部件A13和/或部件B8上的加热装置6；所述加热装置6包括安装在叶身安装腔和/或叶冠安装腔内的加热元件4、与加热元件4电连接的加热装置6。叶身安装腔为一个贯穿通腔，且沿叶片的长方向设置，用于对于叶片12的叶身进行安装固定。

在使用时，首先根据叶片12需要热处理的部位，将加热元件4安装在部件A13和/或部件B8所对应的位置上，然后再进行叶片12的安装，将叶身安装在叶身安装腔内，并使得叶冠朝向部件B8的一侧；安装完毕后，控制部件B8绕铰接点向部件A13一侧转动，使得叶冠位于叶冠安装腔内，再将部件A13与部件B8连接；从而实现对于叶片12热处理区域的全封闭覆盖；然后开始对叶片12热处理区域进行加热处理。

叶片12热处理区域，可以在叶身的多个位置上，也可以同时在叶身和叶冠，还可以叶身或叶冠上；

加热元件4是对热处理区域加热的主要部件，其设置位置与叶片12热处理区域对应即可。

如：热处理区域在叶身上，那么加热元件4将设置在叶身安装腔内，并与热处理区域对应设置。

优选的，为了使得部件A13与部件B8更好的收纳和存储；所述部件A13与部件B8采用铰接的方式实现连接；优选的，部件A13与部件B8通过铰链A11实现连接。

本发明将有效的减少由于叶片12的叶冠裸露而产生的温度流失，进而使得叶片12在热处理过程中温度误差小。

本发明有效的解决常规热处理方式重复精度低、热处理时间长，效率低的难题，有效减低了叶片12因热处理而报废的概率。

在一些可能的实施方式中，为了有效的对于加热温度的控制，同时避免加热叶片12导电；所述加热元件4包括由内至外依次设置的保护层3、加热层、保温层2；所述保护层3设置在叶身安装腔或叶冠安装腔与加热层之间。

优选的，保护层3、加热层、保温层2所组成的三层结构由陶瓷头螺母+金属螺杆+绝缘衬套+陶瓷头螺母或陶瓷螺丝固定，拆卸方便，从而可以方便的对零件进行跟换；

这里所描述的由内至外具体是指以靠近叶身安装腔或叶冠安装腔的一侧为内侧，以部件A13或部件B8的外侧为外侧。

加热层设置在保温层2与保护层3之间，通过保护层3向叶片12传递热量对叶片12热处理区域进行加热，保温层2将有效的避免热量的散失过快；

在一些可能的实施方式中，为了有效的实现绝缘，避免叶片12导电；所述保护层3为布类绝缘保护层3，采用石棉或高温聚酯制成。

在一些可能的实施方式中，为了有效的实现对于温度的控制，保证加热温度符合需求，避免热量快速流失；所述保温层2采用耐高温石棉布或耐高温聚酯软布制成。

优选的，保温层2还可采用耐高温的合金材料骨架配合耐高温辅料构成的.

在一些可能的实施方式中，为了实现对于叶片12的热处理区域进行热处理；所述加热层为陶瓷管加热装置6或石英管加热装置6。

当加热层为石英管加热装置6时，保温层2与保护层3之间设置有与一个安装腔室，石英管加热装置6可在使用时，根据热处理区域的位置，进行安装即可，这样将使得本发明的适用范围更广。

在一些可能的实施方式中，为了实现加热和加热温度的控制；所述加热装置6为插座，在所述部件A13和/或部件B8上设置有与加热层电连接的检测控温热电偶5。

优选的，检测控温热电偶5的数量为多个且等间距设置。

根据热处理区域的不同，检测控温热电偶5可根据需求对温度进行检测和控制；

优选的，检测控温热电偶5的测点弹片与叶片12直接接触，能够有效的保证测量精度。

优选的，插座与加热层之间通过热电偶连接；优选的，插座为快插插座，通过螺钉安装在部件A13或部件B8上；

优选的，插座带有故障指示组件7，用以显示装置电路、热电偶、检测控温热电偶5等部件的完好性；在电路运行过程中，短路或失效时，能发出警报。

在一些可能的实施方式中，为了避免叶片12从叶身安装腔一端穿过进入叶身安装腔内，在穿入过程中叶片12与叶身安装腔的内壁碰撞，造成叶片12损坏；所述部件A13包括两个结构相同且相向设置的U型结构，两个U型结构相互连接形成叶身安装腔。

在一些可能的实施方式中，两个U型结构的连接处为软连接。

优选的，采用使用耐高温材料制成的软垫配合扎带9实现两者的连接；

在一些可能的实施方式中，两个U型结构通过铰链B10连接。

在一些可能的实施方式中，为了有效的实现部件A13与部件B8在热处理过程中连接牢固；所述部件B8上设置有扎带9，所述部件A13上设置有与扎带9连接的扎带卡扣1。

本发明的操作方法为：

瞬间短时连接插座和电源，检测故障指示组件7是否完好；

控制两个U型结构沿着铰链B10打开，然后检查内部保护层3是否完好，热电偶的触片是否异常；

控制部件B8沿着铰链A11打开，检查内部保护层3是否完好，热电偶触片是否异常；

将加热元件4安装在叶片12上，紧靠叶冠，使得部件A13和部件B8；

连接热电偶的端子：使用电缆连接热电偶和检测控制热电偶，固定牢固；图1所示，热电偶为一个，检测控制热电偶为两个且等间距设置；

插接插座：插头连接插座和主电源，紧固插头两侧的固定螺栓；

检查：检查安装是否无误，电缆与主电源是否连接正确，是否连接牢固；

通电：通电检查故障指示组件7的指示灯是否正常。

本发明能够彻底解决常规热处理方式重复精度低、热处理时间长，效率低的难题，有效减低了叶片12因热处理而报废的概率；

本发明可根据需要多组并用，可同时进行多组叶片12的热处理，大大提升了效率，缩短了修复周期；

本发明故障指示组件7，当设备电路不通或热电偶有故障时，用于警示，可及时引起人员注意；使用方便操作简单。

对此，将采用本发明与现有技术分别对叶片进行热处理，通过对比分析得出；采用本发明进行叶片热处理，减少叶冠裸露而产生的温度流失，通过配合检测热电偶，进而使得叶片在热处理过程中温度误差小于技术要求的10℃以内。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本申请中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (9)

1.一种叶片热处理加热装置，其特征在于：包括设置有叶身安装腔的部件A、与部件A一端连接且设置有叶冠安装腔的部件B、安装在部件A和/或部件B上的加热装置；所述加热装置包括安装在叶身安装腔和/或叶冠安装腔内的加热元件、与加热元件电连接的加热装置；

所述部件A包括两个结构相同且相向设置的U型结构，两个U型结构相互连接形成叶身安装腔；

所述加热元件包括由内至外依次设置的保护层、加热层、保温层；

在所述部件A和/或部件B上设置有与加热层电连接的检测控温热电偶；

检测控温热电偶的数量为多个且等间距设置；根据热处理区域的不同，检测控温热电偶根据需求对温度进行检测和控制。

2.根据权利要求1所述的一种叶片热处理加热装置，其特征在于：所述保护层设置在叶身安装腔或叶冠安装腔与加热层之间。

3.根据权利要求2所述的一种叶片热处理加热装置，其特征在于：所述保护层为布类绝缘保护层，采用石棉或高温聚酯制成。

4.根据权利要求2所述的一种叶片热处理加热装置，其特征在于：所述保温层采用耐高温石棉布或耐高温聚酯软布制成。

5.根据权利要求2所述的一种叶片热处理加热装置，其特征在于：所述加热层为陶瓷管加热装置或石英管加热装置。

6.根据权利要求5所述的一种叶片热处理加热装置，其特征在于：所述加热装置为插座。

7.根据权利要求1所述的一种叶片热处理加热装置，其特征在于：两个U型结构的连接处为软连接。

8.根据权利要求1所述的一种叶片热处理加热装置，其特征在于：两个U型结构通过铰链B连接。

9.根据权利要求1-6任一项所述的一种叶片热处理加热装置，其特征在于：所述部件B上设置有扎带，所述部件A上设置有与扎带连接的扎带卡扣。

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